專利名稱：液壓支柱工作阻力監(jiān)測儀的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及一種監(jiān)測儀器。
目前煤礦井下液壓支柱載荷測量一般采用單向光彈應(yīng)變計，這種光彈應(yīng)變計是由具有暫時雙拆射性質(zhì)的光學(xué)靈敏材料環(huán)氧樹脂薄片為基片而制成，在環(huán)氧樹脂基片內(nèi)，預(yù)先“凍結(jié)”應(yīng)力干涉條紋作為應(yīng)變測量的讀數(shù)“指針”。測量時，將單向光彈應(yīng)變計直接粘貼到支柱的活柱表面，應(yīng)變計隨活柱一起發(fā)生變形，根據(jù)單向光彈應(yīng)變計標定值來測得支柱載荷。這種測量方法的缺點是不能測定出在偏心受壓條件下支柱的真實載荷；如果采用多點貼片法，即在同一橫截面上相隔60°貼三個應(yīng)變片，則在煤礦井下很難實現(xiàn)。雙向光彈應(yīng)變計和應(yīng)力計，目前雖已用于采礦工程的井下巖體應(yīng)力測量，但尚未開發(fā)在液壓支柱上測量載荷的應(yīng)用儀器。
本實用新型的目的是為煤礦井下液壓支柱工作阻力的測量與監(jiān)視提供一種結(jié)構(gòu)簡單、使用方便，具有高度抗沖擊性能和耐高壓性能，測得數(shù)據(jù)直觀可靠，并可用于液壓支架工作阻力的測量與監(jiān)視以及煤礦井下供液系統(tǒng)液體壓強的測量與監(jiān)視的監(jiān)測儀器。
本實用新型所提供的液壓支柱工作阻力監(jiān)測儀，由彈性元件和傳感元件組成，傳感元件裝在彈性元件中。彈性元件的結(jié)構(gòu)特征因傳感元件的不同而有所變化。其云紋式和光彈應(yīng)變式監(jiān)測儀的彈性元件由空心端蓋、壓力室、測力膜、玻璃擋板、前端蓋和環(huán)形墊組成，空心端蓋的外伸螺栓直接與液壓支柱活柱上的測力孔相連接，傳感元件位于測力膜的外表面。光彈應(yīng)力式監(jiān)測儀的彈性元件由外殼、壓力室、進液孔、密封套、端蓋、密封套擋環(huán)和應(yīng)力計擋環(huán)組成。進液孔與液壓支柱活柱上的測力孔用空心螺栓連接相通，傳感元件位于密封套內(nèi)，壓力室內(nèi)的工作液體壓強通過密封套作用到傳感元件上。
本實用新型的優(yōu)點是結(jié)構(gòu)簡單，操作方便，可隨時觀測液壓支柱工作阻力或液壓系統(tǒng)的工作壓強，而且具有良好的抗沖擊、抗振動和耐高壓性能，適用于煤礦井下液壓支柱、液壓支架工作阻力測量與監(jiān)視，既可作為單體液壓支柱注液槍工作壓強的監(jiān)視器，還可作為液壓系統(tǒng)的液體壓強指示器。
以下結(jié)合附圖對本實用新型作一詳細說明。


圖1為本實用新型的結(jié)構(gòu)圖?？招亩松w1的外伸螺栓直接與液壓支柱活柱上的測力孔相聯(lián)接，在空心端蓋1的中部設(shè)有進液孔8，液壓支柱的工作液體通過進液孔8輸入壓力室2，測力膜3與壓力室2相鄰，其外表面裝貼有傳感元件7，在前端蓋5的內(nèi)側(cè)裝有玻璃擋板4，環(huán)形墊6位于玻璃擋板4與測力膜3之間。
圖2為云紋式液壓支柱工作阻力監(jiān)測儀的結(jié)構(gòu)圖。傳感元件7為兩塊云紋柵板，即試件柵a和基準柵b；液壓支柱的工作液體通過進液孔8與壓力室2相通，測力膜3在工作液體壓強的作用下產(chǎn)生彈性變形，粘貼在測力膜3外表面的試件柵a隨測力膜3變形而變形；基準柵b與試件柵a為滑動接觸，在試件柵a與基準柵b產(chǎn)生相對滑動后，會出現(xiàn)光干涉條紋即云紋現(xiàn)象，根據(jù)云紋標定值可確定出支柱工作阻力值或液體壓強值。
圖3為單向光彈應(yīng)變式液壓支柱工作阻力監(jiān)測儀。傳感元件為單向光彈應(yīng)變計9，該應(yīng)變計粘貼到測力膜3的外表面，并隨受載的測力膜3同步變形。單向光彈應(yīng)變計中預(yù)先“凍結(jié)”的干涉條紋作為讀數(shù)“指針”，應(yīng)變計9隨測力膜產(chǎn)生變形時，干涉條紋隨之產(chǎn)生移動，此條紋的移動值與測力膜3的變形成正比，因此可根據(jù)條紋移動值來確定支柱工作阻力值或工作液體的壓強值。
圖4為雙向應(yīng)變式液壓支柱工作阻力監(jiān)測儀，傳感元件為雙向光彈應(yīng)變計10，該應(yīng)變計為一帶有中心圓孔的圓形薄片，將其粘貼到測力膜3的外表面。應(yīng)變計10隨測力膜3變形而變形，借助于簡易反射式光彈儀可觀測到干涉條紋，根據(jù)干涉條紋級數(shù)和條紋標定值來確定液壓支柱工作阻力或工作液體的壓強。
圖5為本實用新型的又一種結(jié)構(gòu)型式，它采用雙向光彈應(yīng)力計11作為傳感元件，該監(jiān)測儀的外殼15上設(shè)有進液孔8，該孔8與液壓支柱活柱上的測力孔通過空心螺栓聯(lián)接，支柱工作液體通過空心螺栓進入壓力室2，在壓力室2與雙向光彈應(yīng)力計11之間裝有密封套12，工作液體壓強通過密封套12作用到傳感元件雙向光彈應(yīng)力計11上，該應(yīng)力計11在經(jīng)向均布壓強作用下產(chǎn)生彈性變形，借助于簡易反射式光彈儀可以觀測到變形后的環(huán)形干涉條紋，根據(jù)條紋級數(shù)和條紋標定值可確定出液壓支柱的工作阻力值或工作液體壓強值。為了固定密封套12和雙向光彈應(yīng)力計11，在其一端分別設(shè)置了密封套擋環(huán)13和應(yīng)力計擋環(huán)14。
權(quán)利要求1.一種液壓支柱工作阻力監(jiān)測儀，其傳感元件有光彈應(yīng)變計和應(yīng)力計，光彈應(yīng)變計是由具有暫時雙拆射性質(zhì)的光學(xué)靈敏材料環(huán)氧樹脂薄片為基片制成，在環(huán)氧樹脂基片內(nèi)，預(yù)先“凍結(jié)”應(yīng)力干涉條紋作為應(yīng)變測量的讀數(shù)“指針”，其特征是設(shè)計有彈性元件，傳感元件裝在彈性元件中。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的監(jiān)測儀，其特征是彈性元件由空心端蓋、壓力室、測力膜、玻璃擋板、前端蓋和環(huán)形墊等組成，空心端蓋的外伸螺栓直接與液壓支柱活柱上的測力孔相連，其中部有進液孔，傳感元件位于測力膜的外表面，測力膜與壓力室相鄰，在前端蓋的內(nèi)側(cè)裝有玻璃擋板，環(huán)形墊位于玻璃擋板與測力膜之間。
3.根據(jù)權(quán)利1所述的監(jiān)測儀，其特征在于彈性元件由外殼、壓力室、進液孔、密封套、端蓋、密封套擋環(huán)和應(yīng)力計擋環(huán)等組成，外殼上有進液孔，該孔與液壓支柱活柱上的測力孔用空心螺栓連接相通，傳感元件位于密封套內(nèi)，密封套的外側(cè)是壓力室，在密封套和傳感元件的一端分別設(shè)置密封套擋環(huán)和應(yīng)力計擋環(huán)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的監(jiān)測儀，其特征是傳感元件為兩塊云紋柵板，即試件柵和基準柵，其試件柵粘貼在測力膜的外表面，試件柵與基準柵為滑動接觸。
專利摘要一種液壓支柱工作阻力監(jiān)測儀，由彈性元件和傳感元件組成，傳感元件裝在彈性元件中。彈性元件的結(jié)構(gòu)根據(jù)傳感元件的結(jié)構(gòu)而設(shè)計。本監(jiān)測儀可隨時觀測液壓支柱工作阻力或液壓系統(tǒng)的工作壓強，具有良好的抗沖擊，抗振動和耐高壓性能，適用于煤礦井下液壓支柱、液壓支架工作阻力測量與監(jiān)視，既可作為單體液壓支柱注液槍工作壓強的監(jiān)視器，還可作為液壓系統(tǒng)的液體壓強指示器。
文檔編號E21D15/00GK2082761SQ9120095
公開日1991年8月14日 申請日期1991年1月18日 優(yōu)先權(quán)日1991年1月18日
發(fā)明者賈喜榮 申請人:山西礦業(yè)學(xué)院